PL24337B1 - A method of concentrating aqueous acetic acid solutions and an apparatus for carrying out the method. - Google Patents

A method of concentrating aqueous acetic acid solutions and an apparatus for carrying out the method. Download PDF

Info

Publication number
PL24337B1
PL24337B1 PL24337A PL2433735A PL24337B1 PL 24337 B1 PL24337 B1 PL 24337B1 PL 24337 A PL24337 A PL 24337A PL 2433735 A PL2433735 A PL 2433735A PL 24337 B1 PL24337 B1 PL 24337B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
column
solution
solvent
acid
leaching
Prior art date
Application number
PL24337A
Other languages
Polish (pl)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Publication of PL24337B1 publication Critical patent/PL24337B1/en

Links

Description

Znane sa rozmaite sposoby stezania wodnych roztworów kwasu octowego. Je¬ den z tych sposobów, opisany przez Goe- ring'a w 1884 r., polega na lugowaniu kwa¬ su w fazie cieklej za pomoca rozpuszczal¬ ników o niskim punkcie wrzenia takich, jak octan etylu, tlenek etylu, alkohol amy- lowy i zwiazki podobne, przy czym rozpu¬ szczalniki te oddziela sie nastepnie od kwasu za pomoca klasycznych metod de¬ stylacji. Sposób ten, zasadniczo prosty i tani, nie jest jiednak korzystny z punktu widzenia gospodarki cieplnej, gdyz do¬ swiadczanie dowiodlo, ze wymaga stoso¬ wania rozpuszczalnika- w ilosci wielokrot¬ nie wiekszej od objetosci samego roztwo¬ ru, a nastepujace po lugowaniu odparowy¬ wanie i deflegmacja zuzywaja znaczne ilo¬ sci ciepla. W innych sposobach mieszani¬ ne wody i kwasu w fazie pary traktuje sie w kolumnie za pomoca odpowiedniej trze¬ ciej substancji dzialajacej jako rozpu¬ szczalnik kwasu. Sposród tych sposobów nalezy wymienic zwlaszcza sposób steza¬ nia za pomoca mieszanin azeotropowych, w którym trzeci skladnik odgrywa role porywacza wody i który wymaga calkowi¬ tego odparowania zarówno rozcienczonego roztworu, jak i porywacza.Stwierdzono zgodnie z wynalazkiem ni¬ niejszym, ze duza oszczednosc pary uzy¬ skuje sie przez odpowiednie polaczeniesposobu lugowania w fazie cieklej za po¬ moca rozpuszczalnika , ze sposobem trak¬ towania w faziepary, * Wynalazek polega zatem zasadniczo na destylowaniu czesci stezonego roztworu w obecnosci trzeciego skladnika oraz na trak¬ towaniu (drugiej czesci tegoz roztworu w stanie cieklym za pomoca odpowiedniego rozpuszczalnika, przy czym do odparowy¬ wania i deflegmacji rozpuszczalnika stosu¬ je sie czesciowo cieplo wywiazujace sie w górnej czesci kolumny destylacyjnej, .w której traktuje sie pierwsza czesc roztwo¬ ru w stanie pary,.Jesli pracuje sie pod cisnieniem atmo¬ sferycznym, wówczas jako rozpuszczalniki kwasu w fazie cieklej stosuje sie najko¬ rzystniej substancje o niskim punkcie wrze¬ nia, np. propionian metylu, octan etylu, tlenek izopropylu, tlenki etylu i propylu lub mieszaniny tych zwiazków. Jesli od¬ parowywanie rozpuszczalnika lugujacego przeprowadza sie pod cisnieniem nizszym od cisnienia, pod jakim przeprowadza sie traktowanie w fazie pary, wówczas stosuje sie rozpuszczalniki o wyzszym punkcie wrzenia.Lugowanie kwasu za pomoca rozpu¬ szczalnika mozna przeprowadzac w sta¬ tycznym lub dynamicznym aparacie prze- ciwpradowym dowolnegp typu.Jako porywacze wody stosuje sie octan butylu, tlenek mezytylu, lekkie oleje drzewne, alkohol butylowy, alkohole amy- lowe, butylan etylowy lub mieszaniny tych zwiazków, albo tez inne substancje, które tworza z woda mieszanine azeotropowa o takiej temperaturze skraplania pod cisnie¬ niem, pod jakim odbywa sie to traktowa¬ nie, ze wystarcza ona, aby spowodowac od¬ parowanie rozpuszczalnika sluzacego do lugowania kwasu w fazie cieklej.Odwadnianie kwasu w fazie pary moz¬ na równiez przeprowadzac w obecnosci ciezkiego rozpuszczalnika kwasu takiego, jak ciezkie oleje drzewne, przy czym pary wywiazujace sie w górnej czesci kolumny odwadniajacej, a skladajace sie prawie wy¬ lacznie z pary wodnej, zostaja, jak i u- przednio, uzyte do odparowania lekkiego rozpuszczalnika sluzacego do lugowania w fazie cieklej, podczas gdy oleje ciezkie za¬ wierajace kwas poddaje sie destylacji po¬ wodujacej oddzielenie kwasu.W obu przypadkach stosuje sie taki stosunek ilosci roztworu kwasu podlegaja¬ cego odparowaniu do ilosci materialu prze¬ rabianego w fazie cieklej, aby ilosci ciepla odzyskiwane przy traktowaniu pierwszej frakcji odpowiadaly dokladnie ilosci ciepla potrzebnej do traktowania drugiej frakcji.W przypadku stezania roztworu kwasu zanieczyszczonego, np. surowego kwasu otrzymywanego przy destylacji drzewa, cala ilosc roztworu stezanego poddaje sie uprzednio destylacji w celu usuniecia za¬ nieczyszczen nielotnych, przy czym frakcje roztworu, która ma byc lugowana w fazie cieklej za pomoca odpowiedniego rozpu¬ szczalnika, usuwa sie w odpowiedniej fazie destylacji.Na rysunkach przedstawiono schema¬ tycznie przyklady urzadzenia do wykony¬ wania wynalazku. Fig. 1 przedstawia urza¬ dzenie do' stezania czystego wodnego roztworu kwasu octowego za pomoca de¬ stylacji azeotropowej, fig. 2 — odmiane tegoz urzadzenia stosowana do traktowania surowego kwasu octowego otrzymywanego przy destylacji drzewa, a fig. 3 — urzadze¬ nie do stezania czystego wodnego roztwo¬ ru kwasu octowego za pomoca destylacji w obecnosci rozpuszczalnika ciezkiego, W przykladzie przedstawionym na fig. 1 zbiornik 1 zawiera roztwór przeznaczony do traktowania. Czesc tego roztworu zosta¬ je skierowana przez rure 2 zaopatrzona w zawór 3 do podgrzewacza 4, w którym zostaje odparowana calkowicie i z którego pary kwasu prowadzi sie przez rure 5 do koltimny odwadniajacej 6 wypelnionej oc¬ tanem butylu. Mieszanina pary wodnej i — 2 —octanu butylu, prawie wolna od kwasu, uchodzi z górnej czesci kolumny 6 przez rure 7, podczas gdy skroplona mieszanina kwasu i wody splywa z dolnej czesci tej kolumny do kolumny 8 ogrzewanej w dol¬ nej czesci za pomoca wezownicy ogrzew¬ czej 9. Przez rure 10 wyplywa kwas stezo¬ ny.Druga czesc rozcienczonego roztworu kwasu octowego znajdujacego sie w zbior¬ niku 1 zostaje skierowana przez rure 11 zaopatrzona w zawór 12 do pnzeciwprado- wego aparatu lugujacego 13, np. do apara¬ tu turbinowego, do którego z drugiej stro¬ ny doplywa rozpuszczalnik kwasu octowe¬ go, np. octan etylu, przez rure 14 z flaszki florenckiej 15. Woda nie zawierajaca pra¬ wie kwasu przeplywa przez rure 16 do ma¬ lej kolumny 17, w której uwalnia sie od rozpuszczonego w niej octanu etylu prze¬ plywajacego nastepnie przez rure 18 do skraplacza 19, woda zas odplywa przez rure 20. Octan etylu nasycony kwasem przeplywa przez rure 21 do dolnej czesci kolumny 22 zawierajacej podgrzewacz 23, do którego doplywaja przez rure 7 pary, wydzielajace sie w górnej czesci kolumny destylacyjnej 6, i który w tym przypadku odgrywa role skraplacza.W górnej czesci kolumny 22 wydziela sie mieszanina par octanu etylu i wody, która przez rure 24 przeplywa do skrapla¬ cza 19. Powstajace w nim jednorodne skropliny splywaja do flaszki florenckiej 15, w której nastepuje dekantacja. Octan etylu przeplywa do aparatu lugujacego 13, woda zas splywa przez rure 25 do malej kolumny 17, dtn której doplywaja równiez wylugowane wody z aparatu do lugowa¬ nia 13.Dolna czesc kolumny 22 zawiera pod¬ grzewacz 23, który bez dodatkowych ko¬ sztów powoduje parowanie czesci rozpu¬ szczalnika nasyconego kwasem i doplywa¬ jacego przez rure 21 z aparatu lugujacegp 13, przy czym ciepla zuzywanego w tym podgrzewaczu dostarczaja pary doplywa¬ jace przez rure 7 z kolumny 6. Ciecz nie odparowana w podgrzewaczu 23 przeply¬ wa przez rure 26 do podgrzewacza 27, po czym nastepna czesc cieczy zostaje odpa¬ rowana parami mieszaniny azeotropowej uchodzacymi z podgrzewacza 23 w nad¬ miarze.Nie odparowana mieszanina rozpu¬ szczalnika, wody i kwasu wyplywa z pod¬ grzewacza 27 przez rure 28 do kolumny 29 ogrzewanej w dolnej czesci za pomoca we¬ zownicy 30, w której to kolumnie nastepu¬ je usuniecie octanu etylu i wody z kwasu.Pary octanu etylu i wody zostaja przesla¬ ne przez rure 31 do dolnej czesci kolumny 22, podczas gdy stezony kwas wyplywa przez rure lewarowa 32. Do kolumny 22 doplywa przez rure 33 z flaszki florenckiej 15 octan etylu w ilosci regulowanej w ten sposób, aby odzyskiwany rozpuszczalnik zawieral niewielka ilosc kwasu.Dwuskladnikowa mieszanina octanu bu¬ tylu i wody plynaca z| kolumny 6 do ko¬ lumny 8, w której odbywa sie odwadnianie azeotropowe, przeplywa przez podgrze¬ wacz 23 i 27, w których sie skrapla, a na¬ stepnie przez chlodnice zabezpieczajaca 34. Skropliny zostaja skierowane przez rure 35 do flaszki florenckiej 36, z której octam butylu przeplywa do kolumny 6, podczas igdy woda zostaje skierowana przez rure 37 do malej kolumny 38, w któ¬ rej usuwa sie rozpuszczony w niej octan butylu, po czym przeprowadza sie otrzy¬ many produkt w postaci pary przez rure 39 do górnej czesci kolumny 6. Wyczerpa¬ na wode usuwa sie przez rure lewaro¬ wa40. .i W przykladzie wykonania przedstawio¬ nym na fig. 2 kadz 41 zawiera surowy kwas otrzymywany przy destylacji drzewa, któ¬ ry zostaje skierowany przez rure 42 za¬ opatrzona w zawór regulujacy 43 do pod¬ grzewacza 44 ogrzewanego parami wywia¬ zujacymi sie w górnej czesci kolumny 45. — 3 —Kwas otrzymywany przy destylacji drze* w& prowadzi sie po podgrzaniu przez rure 46 do górnej czesci) kolumny 47, która slu¬ zy do usuwania z kwasu surowego alkoho¬ lu metylowego i jest ogrzewana w dolnej czesci za pomoca podgrzewacza 48. W celu calkowitego usuniecia alkoholu surowego nailezy odparowac w kolumnie 47 od 20 do 30% kwasu otrzymywanego przy destylacji dtzewa. Pary wywiazujace sie w górnej czesci kolumny 47 przeplywaja przez rure 49 do dolnej czesci kolumny 45, w której ulegaja stezeniu. Czesc par uchodzacych z tej kolumny skrapla sie w podgrzewaczu 44, a pozostalosc — w skraplaczu 50. Suro¬ wy alkohol usuwa sie ze skraplacza 50 przez rure 51 zaopatrzona w zawór 52, podczas gdy ciecz wyczerpana zostaje skierowana z powrotem przez rure 53 do górnej czesci kolumny 45. Ciecz zbierajaca sie w dolnej czesci kolumny 45 splywa do kolumny 54, w której usuwa sie z niej alkohol, a przez rure przelewowa 55 splywa czysty kwas o stezeniu 6 — 8%, którego ilosc odpowiada 75 — 85% wagowym par uchodzacych z kolumny 47.Kwas pozbawiony alkoholu przeplywa z podgrzewacza 48 przez rure 56 do wy¬ parnika ogrzewczego 57.Smola wyplywajaca z wyparnika 57 przez rure 58 moze byc skierowana do in¬ nego podgrzewacza lub do kolumny desty¬ lacyjnej, podczas gdy pary kwasu otrzy¬ mywanego przy destylacji drzewa kieruje sie do dolnej czesci kolumny odwadniaja¬ cej 6' wypelnionej w górnej czesci pory¬ waczem wody, dzieki któremu niektóre frakcje oleju drzewnego, wrzace w tempe¬ raturze od 110° do 150°C, tworza z woda mieszanine azeotropowa o temperaturze wrzenia 92°C, Mieszanina azeotrópowa par, prawie wolna ód kwasu, uchodzi z górnej czesci kolumny 6' przez rure 1\ a frakcje wyczerpane na dolnych talerzach tej ko^ lummy wyplywaja u jej podstawy. Czysta ciecz otrzymana w ten sposób zostaje po¬ laczona z ciecza wyplywajaca z rury 55, mieszanine zas, zawierajaca cala ilosc kwasu oddestylowanego z surowego kwa¬ su] otrzymywanego przy destylacji drzewa, przeprowadza sie przez rure 59 do ka¬ dzi V.Czysta ciecz przeplywa z kadzi V przez rure //' zaopatrzona w zawór 12' do prze- ciwpradowego aparatu lugujacego 13', któ¬ ry w tym przypadku tworzy kolumne na¬ gromadzajaca, przy czym ciecz, która ma byc traktowana, doplywa do niej od góry, a rozpuszczalnik (np. propionian mety¬ lu) — przez rure 14' od, dolu. Woda prawie wolna od kwasu wyplywa przez rure 16' i zostaje skierowana do podgrzewacza 60, skad splywa do< malej kolumny 17', w któ¬ rej uwalnia sie od rozpuszczonego propio- nianu metylu, który przeplywa przez rure 18' do skraplacza 19', wode zas usuwa sie przez rure przelewowa 20'. Z drugiej stro¬ ny, propionian metylu nasycony kwasem octowym wyplywa stale przez rure 21' z kolumny lugujacej 13' i zostaje skierowany do wyparnika 23', utworzonego z poziomej wiazki rur podzielonej na przedzialy 23*a, 23'b... 23'f, przez które przeplywaja pary mieszaniny azeotropowej doplywajacej przez rure T z kolumny destylacyjnej 6\ Pary propionianu metylu, kwasu octo¬ wego i wody wytworzone w wyparnikui 23' zostaja skierowane przez rure 61 do dolnej czesci kolumny 22', w górnej czesci której wywiazuje sie mieszanina par propionianu metylu i wody, która przez rure 24' prze¬ dostaje sie do skraplacza 19'. Powstale w nim jednorodne skroplmy splywaja do flaJ&zki florenckiej 15', w której ulegaja dekantacji i z której propionian .metylu zostaje skierowany przez rure 14' do ko¬ lumny lugujacej 13'. Woda wyplywajaca z flaszki 15' przez lewarowa rure 25' zosta¬ je doprowadzona do rury 16', w której la¬ czy sie z wodami wyczerpanymi wyplywa¬ jacymi z kolumny przeciwpradowej 13' i plynacymi do podgrzewacza 60.— A —2 dolnej czesci kolumny 22* wypfrywia trójskladnikowa mieszanina propionianu metylul kwasu octowego i wody, która przez rure 31' przeplywa do kolumny 29\ do które) doplywa równiez przez rure 62 ciecz, nieodparowana wyplywajaca przez rure przelewowa z ostatniego przedzialu 23'f wyparnika 23'. W kolumnie 29' kwas uwalnia sie od propioniamu metylu i wody, przy czym pary tych cial zostaja przepro¬ wadzone przez wyparnik 23' do dolnej czesci kokrany 22\ podczas gdy stezony kwas octowy jest usuwany przez rure 32'.Para mieszaniny azeotropowej sklada¬ jacej sie z wody i olejów drzewnych, ply¬ naca z kolumny odwadniajacej 6' i prze¬ plywajaca przez wyparnik 23', zostaje w nim czesciowo skroplona. Skroplone pary przeprowadza sie przez rure 63 do pod¬ grzewacza 60, w którym znajduja sie wy¬ lugowane wody nasycone propiouianem metylu, nastepnie przez skraplacz 34'.Ciecz stezona w aparatach 23', 60 i 34* przeplywa przez rury 35', 35" i 35'" do flaszki florenckiej 36', w której ulega de- kantacji Porywacz wody skierowuje sie stale z powrotem przez rure 64 do górnej czesci kolumny odwadniajacej 6', lugi zas nasycone porywaczem przeplywaja przez rure 65 do kolumny 66. Wyczerpana wode kieruje sie do rury wylewowej przez rure 67, Pary porywacza i wody wydzielajace sie w górnej czesci kolumny 66 przedosta¬ ja sie przez rure 68 do skraplacza 34'.W celu usuniecia niektórych zanie¬ czyszczen kwasu octowego zawartych w czystej cieczy doplywajacej do kadzi V po opuszczeniu kolumny odwadniajacej 6', a zwlaszcza wyzszych kwasów posiadaja¬ cych wspólczynnik rozpuszczalnosci wiek¬ szy od wspólczynnika rozpuszczalnosci kwasu octowego, przeprowadza sie pierw¬ sze lugowanie za pomoca niewielkiej ilosci rozpuszczalnika w kolumnie przeciwprado- wej znajdujacej sie przed kolumna 13'.Nasycony rozpuszczalnik destyluje sie na¬ stepnie za pomoca p*ur, plyn^cycH z kolum¬ ny 6', w takich samych warunkach, jak i rozpuszczalnik nasycony plynacy % kolwM* ny 13\ W odmianie wykonania przedstawiona) na fig. 3 zbiornik 1' zawiera ciecz, która nu byc traktowana, np. wodny roztwór kwasu octowego nie zawierajacy smoly. Czesc tego roztworu zostaje skierowana pr#c3 rure 2' zaopatrzona w zawór 3' do wypar¬ nika 4', w którym ulega calkowitemu od^a-f rowaniu, a pary wprowadza sie przez rure 5' do dolnej czesci kolumny 6't Mora jest wypelniona w górnej czesci olejami drzew- nymi o temperaturze wrzenia powyzej 230°C. Para wodna, wywiazuja-oa $ie w górnej czesci kolumny 6', waz 8 ni*zna na iloscia porwanego oleju zojiaie przepro¬ wadzona przez rure T, aby odparowac rozpuszczalnik po wylugowaniu kwasu w fazie cieklej. Oleje ciezkie, zawierajac* kwas splywaja do kolumny odwadniajacej 8', a stamtad do podgrzewacza dzialowego 69, który umozliwia calkowita destylacje rozpuszczonego kwasu. Oleje dzikie wolne od kwasu zostaja za pomoca pompy 7Q skierowane z powrotem do górnej oz^sci kolumny 6', aby mogly wykonywac w dal¬ szym ciagu obieg lugujacy, Pary kwasu % górnej czesci kolumny 69 przedostaja sie do kolumny 71, w której zostaja oddzielo¬ ne od produktów ciezkich oraz kwajsu skroplonego w skraplaczu 72 i zbierajace¬ go sie w zbiorniku 73, przy czym czesc te¬ go kwasu zostaje skierowana § powrotem do kolumny 71 przez rure 74 zaopatrzona w zawór regulujacy 75. Aby ulatwic roz¬ dzielenie kwasu i smoly, utrzymuje sie za pomoca pompy prózniowej 76 odpowiednia próznie w podgrzewaczu 69, kolumnie 7U skraplaczu 72, jak równiez w odbieraJiru- fcu 73.Druga czesc roztworu zawartego w kaz¬ dzi /' plynie przez rwe IV zaopatrzona w zawór 12' do praeeiwpradpwego aparatu lugujacego lf typu pffzedstawicmegG na - 5 -fig. 2. Wyczerpywanie jej przebiega po¬ dobnie, jak w przypadku czystej cieczy otrzymaniej przez destylacje kwasu octo¬ wego otrzymywanego przy destylacji drze¬ wa. W tej odmianie para wodna plynaca z kolumny odwadniajacej 6', zawierajaca oleje ciezkie i przeplywajaca przez wypar- nik 23' ulega w nim skropleniu czesciowe¬ mu. Skropliny prowadzi sie przez rure 35' do flaszki florenckiej 36', skad niewielka ilosc zdekantowanych olejów ciezkich zo¬ staje przeprowadzona do górnej czesci ko¬ lumny 6', podczas gdy woda przeplywa przez rure 3T do rury odplywowej. Pare nie skroplona w wyparniku 23* prowadzi sie przez rure 63 oraz poprzez podgrzewacz 60 wód odplywowych nasyconych propio- niamem metylu do skraplacza 34'. Ciecz skroplona w tych dwóch aparatach prze¬ prowadza sie przez rury 35" i 35"' do flaszki florenckiej 36'. PLVarious methods of concentrating aqueous acetic acid solutions are known. One of these methods, described by Goering in 1884, consists in leaching the acid in the liquid phase with solvents with a low boiling point, such as ethyl acetate, ethyl oxide, amyl alcohol. and the like, these solvents are then separated from the acid by conventional distillation methods. This process, which is essentially simple and cheap, is not, however, advantageous from the point of view of thermal management, as experience has shown that it requires the use of a solvent many times greater than the volume of the solution itself, followed by evaporation after leaching. The production and dephlegmation consume considerable amounts of heat. In other processes, mixtures of water and acid in the vapor phase are treated in the column with a suitable third substance acting as an acid solvent. Among these methods, mention should be made in particular of the concentration process with azeotropic mixtures, in which the third component acts as a water scavenger and which requires complete evaporation of both the dilute solution and the scavenger. It has been found in accordance with the present invention that a great saving of steam is achieved. is achieved by appropriately combining a liquid phase leaching process with a solvent, with a vapor phase treatment process. The invention therefore essentially consists in distilling a portion of the concentrated solution in the presence of the third component and treating (the other portion of the solution in liquid state with a suitable solvent, the evaporation and dephlegmation of the solvent partially being used by the heat from the top of the distillation column in which the first part of the solution is treated in a vaporous state. atmospheric, then as acid solvents in the liquid phase of the stack they are most preferably substances with a low boiling point, for example, methyl propionate, ethyl acetate, isopropyl oxide, ethyl and propyl oxides or mixtures of these compounds. If the evaporation of the leaching solvent is carried out at a pressure lower than the pressure at which the vapor phase treatment is carried out, then solvents with a higher boiling point are used. The solvent leaching of the acid can be carried out in a static or dynamic transfer apparatus. Any type of current water entrainment. Water scavengers include butyl acetate, mesityl oxide, light wood oils, butyl alcohol, amyl alcohols, ethyl butoxide or mixtures of these compounds, or other substances that form an azeotropic mixture with water at this condensation temperature under This treatment is sufficient to cause evaporation of the liquid-phase acid-leaching solvent. Vapor-phase acid dehydration can also be performed in the presence of a heavy acid solvent such as heavy acid. wood oils, with vapors emanating from the top of the drainage column , and consisting almost entirely of steam, are, and previously, used to evaporate a light liquid-phase leaching solvent, while heavy acid-containing oils are distilled to separate the acid. In both cases, the ratio of the amount of acid solution evaporated to the amount of material processed in the liquid phase is used such that the amounts of heat recovered from the treatment of the first fraction correspond exactly to the amount of heat needed to treat the second fraction. of the crude acid obtained in the distillation of the tree, all the concentrated solution is first distilled to remove non-volatile impurities, the fraction of the solution to be leached in the liquid phase with a suitable solvent is removed in the appropriate distillation phase. the drawings schematically show examples of equipment for execution developing the invention. Figure 1 shows a device for concentrating a pure aqueous acetic acid solution by azeotropic distillation, Figure 2 shows a modification of this device used to treat crude acetic acid obtained in the distillation of a tree, and Figure 3 shows a device for concentration. of pure aqueous acetic acid by distillation in the presence of a heavy solvent. In the example shown in FIG. 1, tank 1 contains the solution to be treated. Part of this solution is directed through a pipe 2 provided with a valve 3 to the heater 4, where it is completely vaporized and from which the acid vapor is led through the pipe 5 to the collector drain 6 filled with butyl acetate. A mixture of steam and butyl acetate, almost free of acid, leaves the top of column 6 through tube 7, while the condensed mixture of acid and water flows from the bottom of this column to column 8 heated at the bottom by a coil. of the heater 9. Concentrated acid flows through the tube 10. A second part of the dilute acetic acid solution contained in the tank 1 is directed through the tube 11 provided with a valve 12 to an inlet leakage apparatus 13, for example an apparatus. turbine, to which an acetic acid solvent, for example, ethyl acetate, flows on the other side through pipe 14 of a Florentine flask 15. Water almost free of acid flows through pipe 16 into small column 17, where it releases The dissolved ethyl acetate then flows through pipe 18 to condenser 19, the water drains through pipe 20. Acid-saturated ethyl acetate flows through pipe 21 to the bottom of column 22 containing heater 23, to which flows through the tube 7 of the vapors emitted in the upper part of the distillation column 6, and which in this case acts as a condenser. In the upper part of the column 22 a mixture of ethyl acetate and water vapors is released, which flows through tube 24 to the condenser 19. The homogeneous condensation formed in it flows into the Florentine flask 15, where it is decanted. Ethyl acetate flows to the leaching apparatus 13, and the water flows through the tube 25 to a small column 17, which also flows from the leached water from the leaching apparatus 13. The lower part of the column 22 contains a heater 23 which causes no extra cost. evaporation of a part of the solvent saturated with acid and flowing through the pipe 21 from the apparatus 13, the heat consumed in this heater is supplied by the steam flowing through the pipes 7 from the column 6. The liquid not evaporated in the heater 23 flows through the pipe 26 into the preheater 27, whereupon another portion of the liquid is vaporized by excess azeotropic vapors escaping from the preheater 23. The non-vaporized mixture of solvent, water and acid flows from the preheater 27 through the tube 28 to the column 29 heated in the lower parts by means of tube 30, in which column the ethyl acetate and water are removed from the acid. Vapors of ethyl acetate and water are sent through tube 31 to the lower part. column 22, while the concentrated acid flows through the siphon tube 32. The ethyl acetate flows through the tube 33 from the Florentine flask 15 to column 22, in an amount regulated so that the recovered solvent contains a small amount of acid. The binary mixture of acetyl acetate and flowing water. with | From columns 6 to column 8, where the azeotropic dehydration takes place, it flows through the preheater 23 and 27, where it condenses, and then flows through the protective cooler 34. The condensate is directed through the tube 35 into the Florentine flask 36, with the butyl acetate flows to column 6, while the water is led through pipe 37 to a small column 38, where the butyl acetate dissolved therein is removed, and the resulting vapor product is passed through pipe 39 to the top. Columns 6. The exhausted water is removed through a siphon tube 40. In the embodiment shown in Fig. 2, the vat 41 contains the crude acid obtained from the distillation of the tree, which is directed through a tube 42 provided with a regulating valve 43 to a heater 44 heated by the vapors from the top. parts of column 45-3 - The acid obtained in the distillation of the tree is carried out after heating through the pipe 46 to the upper part of column 47, which is used to remove crude methyl alcohol from the acid and is heated in the lower part by a heater 48. In order to remove the crude alcohol completely, evaporate in column 47 from 20 to 30% of the acid obtained in the distillation of the decant. The vapors emanating from the top of column 47 pass through tube 49 to the bottom of column 45 where they are concentrated. Part of the vapor escaping from this column condenses in the preheater 44, and the remainder in the condenser 50. The crude alcohol is removed from the condenser 50 through a tube 51 provided with a valve 52, while the exhausted liquid is directed back through the tube 53 to the top. of columns 45. The liquid that collects at the bottom of column 45 flows into column 54, where the alcohol is removed from it, and pure acid of 6-8% by weight, corresponding to 75-85% by weight of the vapor escaping from the column 55, flows through the overflow pipe 55. column 47. The alcohol-free acid flows from the preheater 48 through the tube 56 to the heating evaporator 57. The moth flowing from the evaporator 57 through the tube 58 may be directed to another heater or to a distillation column, while the acid vapor obtained during distillation, the trees are directed to the lower part of the drainage column 6 'filled in the upper part with a water trap, thanks to which some fractions of wood oil boiling at a temperature of 110 ° to 150 ° C, with water it forms an azeotropic mixture with a boiling point of 92 ° C. The vapor azeotrope mixture, almost free acid, leaves the upper part of column 6 'through tube 1, and the exhausted fractions on the lower plates of this column flow out at its base. The pure liquid obtained in this way is combined with the liquid flowing from the tube 55, while the mixture containing all the acid distilled from the crude acid obtained in the distillation of the tree is passed through the tube 59 into the chamber V. The pure liquid flows through it. from the vat V through a pipe // 'provided with a valve 12' to the anti-current leaching apparatus 13 ', which in this case forms a collecting column, the liquid to be treated coming from above and solvent (eg, methyl propionate) through the tube 14 'from the bottom. The nearly acid-free water exits through the tube 16 'and is directed to the preheater 60, from which it flows to the <small column 17' where it is freed from dissolved methyl propanoate which flows through the tube 18 'to the condenser 19'. the water is removed through the 20 'overflow pipe. On the other hand, the acetic acid-saturated methyl propionate flows continuously through tube 21 'from the leaching column 13' and is directed to the evaporator 23 'formed by a horizontal bundle of tubes divided into compartments 23' a, 23 'b ... 23' f, through which the vapors of the azeotropic mixture flowing through the tube T from the distillation column 6 \ flow. The vapors of methyl propionate, acetic acid and water produced in the evaporator 23 'are directed through the tube 61 to the lower part of the column 22', in the upper part of which is fulfilled a mixture of methyl propionate vapors and water which passes through the tube 24 'to the condenser 19'. The homogeneous condensates formed therein flow into the Florentine tube 15 ', where they are decanted and from which methyl propionate is directed through the tube 14' to the leaching column 13 '. The water flowing from the bottle 15 'through the siphon tube 25' is led to the pipe 16 ', in which it meets the exhausted water flowing from the counter current tower 13' and flowing into the heater 60.A-2 of the lower part of the column 22 * is displaced by a ternary mixture of acetic acid methyl propionate and water which flows through pipe 31 'to column 29' to which also flows through pipe 62 non-evaporated liquid flowing through the overflow pipe from the last compartment 23'f of the evaporator 23 '. In column 29 ', the acid is freed from methyl propionam and water, the vapors of these bodies being conducted through the evaporator 23' to the bottom of the cocoon 22 ', while concentrated acetic acid is removed through the pipe 32'. The vapor of the azeotropic mixture deposited made of water and wood oils, it flows from the dewatering column 6 'and flowing through the evaporator 23', is partially condensed therein. The condensed vapors are led through a pipe 63 to a heater 60 containing leached waters saturated with methyl propionate, then through a condenser 34 '. The liquid concentrated in the apparatus 23', 60 and 34 passes through the pipes 35 ', 35 ". and 35 '"to Florentine flask 36' in which the water snatcher is decanting continues to go back through pipe 64 to the top of drainage column 6 ', while the lugs saturated with the trap flow through pipe 65 to column 66. The exhausted water is directed into the discharge pipe through pipe 67, the scavenger vapors and water emitted in the upper part of column 66 pass through pipe 68 to condenser 34 '. In order to remove some acetic acid contaminants contained in the clean liquid flowing into vat V after exiting the column for 6 'dewatering, especially for higher acids having a solubility coefficient greater than that of acetic acid, the first leaching is carried out with a small amount of of the solvent in the countercurrent column upstream of the 13 'column. The saturated solvent is then distilled with p [mu] m, liquid cycH from the 6' column, under the same conditions as the saturated solvent flowing% quint. In an embodiment, the tank 1 'shown in FIG. 3 contains a liquid to be treated, e.g. a tar-free aqueous acetic acid solution. Part of this solution is directed through pipe 2 'provided with a valve 3' to the evaporator 4 ', where it is completely deaerated and the vapors are introduced through the pipe 5' to the bottom of the column 6'Mora is filled in the upper part with wood oils with a boiling point above 230 ° C. The water vapor discharged at the top of column 6 'weighs less than the amount of the entrained oil passed through the tube T to evaporate the solvent after leaching the acid in the liquid phase. Heavy oils containing * acid flow to the 8 'dehydrating column and from there to the gun heater 69, which allows the complete distillation of the dissolved acid. The acid-free wild oils are directed back to the top end of column 6 'by pump 7Q so that they can continue to circulate. Acid vapors% of the top of column 69 enter column 71 where they are separated. From heavy products and acid condensed in the condenser 72 and collected in the tank 73, some of this acid is returned to column 71 through a pipe 74 fitted with a regulating valve 75. To facilitate acid separation and tar, is maintained by means of a vacuum pump 76, a corresponding vacuum in the preheater 69, the condenser column 7U 72, as well as in the drain 73. linking lf of type pffzediticmegG to - 5 -fig. 2. Its exhaustion proceeds similarly to that of the pure liquid obtained by distillation of acetic acid obtained in the distillation of the tree. In this embodiment, the water vapor flowing from the dewatering column 6 ', containing the heavy oils and flowing through the evaporator 23', is partially condensed therein. The condensate is led through a pipe 35 'to a Florentine flask 36', from which a small amount of the decanted heavy oils are transferred to the top of column 6 'while water flows through pipe 3T into the drainage pipe. The vapor not condensed in the evaporator 23 * is led through the tube 63 and through the methyl propionam saturated waste water heater 60 to a condenser 34 '. The liquid condensed in these two apparatuses is led through pipes 35 "and 35" 'to a Florentine flask 36'. PL

Claims (1)

Zastrzezenia patentowe, 1. Sposób stezania wodnych roztwo¬ rów kwasu octowego, znamienny tym, ze czesc roztworu odparowuje sie calkowicie i wytworzone pary przeprowadza sie do dolnej czesci kolumny, przez która prze¬ plywa z góry na dól rozpuszczalnik kwasu octowego, druga zas czesc roztworu luguje sie w stanie cieklym za pomoca odpowied¬ niego rozpuszczalnika, przy czym do odpa¬ rowywania rozpuszczalnika z otrzymanego wyciagu stosuje sie cieplo wywiazujace sie w górnej czesci kolumny destylacyjnej, która sluzy do traktowania pierwszej, od¬ parowanej czesci roztworu. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tym, ze dobiera sie takie ilosci roztwo¬ ru poddawanego przeróbce w stanie gazo¬ wym i takie ilosci roztworu poddawane lu¬ gowaniu w stanie cieklym, aby cieplo od¬ zyskiwane podczas traktowania pierwszej frakcji odpowiadalo dokladnie cieplu po¬ trzebnemu do traktowania drugiej frakcji. 3. Sposób wedlug zastrz. lf znamien¬ ny tym, ze poddaje sie destylacji calkowi¬ ta ilosc roztworu, który ma byc stezany, przy czyim frakcje roztworu, która ma byc traktowana za pomoca rozpuszczalnika w stanie cieklym, uisuwa sie z aparatów de¬ stylacyjnych w odpowiedniej fazie desty¬ lacji. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tym, ze lugowanie kwasu w fazie cieklej przeprowadza sie w statycznym lub dyna¬ micznym aparacie przeciwpradowym. 5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tym, ze czesc roztworu przerabiana w fazie gazowej poddaje sie destylacji aze- otropowej pod jakimkolwiek badz cisnie¬ niem, przy czym stosuje sie taki porywacz wody, ze tworzy on z woda mieszanine azeotropowa, której temperatura skrapla¬ nia pod cisnieniem, -pod! jakim przeprowa¬ dza sie przeróbke, jest wystarczajaco wy¬ soka, aby spowodowac odparowanie rozpu¬ szczalnika sluzacego do lugowania kwasu w fazie cieklej. 6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tym, ze odwadnianie kwasu w fazie pa¬ ry przeprowadza sie w obecnosci ciezkiego rozpuszczalnika kwasu, np. ciezkich olejów drzewnych. 7. Urzadzenie do wykonywania sposo¬ bu wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze sklada sie z kolumny odwadniajacej pola¬ czonej z wyparnikiem, w którym odparo¬ wuje sie frakcje traktowana nastepnie we wspomnianej kolumnie, z przeciwpradowe- go aparatu lugujacego do wylugowywania roztworu w fazie cieklej oraz z kolumny destylacyjnej do odpedzania rozpuszczal¬ nika z wyciagu zaopatrzonej w zespól pod¬ grzewajacych skraplaczy, do których do¬ plywaja pary wywiazujace sie w górnej czesci kolumny odwadniajacej. S. P. C. C. Socicte des Produits Chimiaues de Clamecy. £ t a b 1 i s s e m e n t s Lambiotte Frferes. Zastepca: Inz. S. Pawlikowski, rzecznik patentowy*/p:/ Do opisu patentowego Nr 24337. Ark. 1.f/ Do opisu patentowego Nr 24337. Ark. 2. £ -'¦ (r-—±- v s/9" .3*' je' -M-* 47- 58 A i- .a Lu. S % aj LfV 5f- 55 ADo opisu patentowego Nr 24337. Ark. 3. DrukClaims, 1. A method of concentrating aqueous acetic acid solutions, characterized in that part of the solution is completely evaporated and the generated vapors are passed to the bottom of the column, through which the acetic acid solvent flows from top to bottom, the other part of the solution is leached in the liquid state with a suitable solvent, the evaporation of the solvent from the resulting extract using the heat from the top of the distillation column, which is used to treat the first, evaporated portion of the solution. 2. The method according to claim The process of claim 1, characterized in that the amounts of the solution to be processed in the gaseous state and the amounts of the solution subjected to the liquid leaching are selected such that the heat recovered from the treatment of the first fraction corresponds exactly to the heat required for treatment of the second fraction. 3. The method according to p. 1f characterized in that the total quantity of the solution to be concentrated is distilled, with which the fraction of the solution to be treated with the liquid solvent is discharged from the distillation apparatus in the appropriate distillation phase . 4. The method according to p. The method of claim 1, wherein the liquid phase acid leaching is performed in a static or dynamic anti-current apparatus. 5. The method according to p. A method according to claim 1, characterized in that a part of the solution processed in the gas phase is subjected to azeotropic distillation under whatever pressure or pressure, the water entrainer being used such that it forms an azeotropic mixture with water whose condensation temperature under pressure is , -under! the treatment is sufficiently high to cause the liquid phase acid leaching solvent to evaporate. 6. The method according to p. The process of claim 1, wherein the steam phase acid dehydration is carried out in the presence of a heavy acid solvent, for example heavy wood oils. Device for carrying out the method according to claim The process of claim 1, characterized in that it consists of a dehydrating column connected to an evaporator in which the fractions treated in said column are evaporated, an anti-current leaching apparatus for leaching a solution in the liquid phase and a distillation column for draining the solvent. a pipe from an extractor equipped with a set of heating condensers, to which flow the vapors from the top of the drainage column. S. P. C. C. Socicte des Produits Chimiaues de Clamecy. £ t a b 1 i s s e m e n t s Lambiotte Frferes. Deputy: Inz. S. Pawlikowski, patent attorney * / p: / To the patent description No. 24337. Ark. 1.f / To patent specification No. 24337. Ark. 2. £ -'¦ (r-— ± - vs / 9 ".3 * 'je' -M- * 47- 58 A i- .a Lu. S% aj LfV 5f- 55 A to patent description No. 24337. Ark 3. Printing 1... Boguslawskiego i Ski, VV'aiszawa. PL1 ... Boguslawski and Ski, VV'aiszawa. PL
PL24337A 1935-07-12 A method of concentrating aqueous acetic acid solutions and an apparatus for carrying out the method. PL24337B1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL24337B1 true PL24337B1 (en) 1937-01-30

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104973638B (en) Processing technology of high-salt high-concentration organic waste liquid
JP2012517451A (en) Method and apparatus for purifying methanol
BR102019014533A2 (en) fractionation of biomass-based material
JP2020044530A5 (en)
CN105732316B (en) A kind of purification of glycerin system
US2816064A (en) Water distillation
US1969793A (en) Concentrator apparatus
DE3120749A1 (en) CONTINUOUS METHOD FOR DRAINING THE MALE ACID AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
PL24337B1 (en) A method of concentrating aqueous acetic acid solutions and an apparatus for carrying out the method.
US3709793A (en) Control of environmental pollution in tall oil fractionation
CN205461078U (en) Boil evaporimeter of organic gas condensing reflux device of height
US3065085A (en) Juice concentration system
US1507108A (en) Process and apparatus for the continuous distillation of alcohol
US4248672A (en) Distillation apparatus
US3699008A (en) Process for the purification of crude phthalic anhydride by plural stage vacuum distillation with side stream product recovery
US2322056A (en) Treating fatty acid-containing stock
US2175879A (en) Treatment of aqueous solutions of acetic acid
US2450612A (en) Distillation of fatty acid stock by fractionation and flash steps
USRE28476E (en) Control of environmental pollution in tall oil fractionation
US1939418A (en) Still and process of water distillation
US3372096A (en) High purity water flash evaportator with series stages for redistillation of distillate
US4680092A (en) Process for degassing, dehydrating and precut separation in straight-run distillation of crude fatty acids
US2222559A (en) Method of treating feed water
SU51175A1 (en) Apparatus for vacuum distillation of volatile liquids from solutions of them in a less volatile solvent
CN208803044U (en) A kind of device of vacuum distillation recycling aromatic oil